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Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto

Evolução das redes de comunicação

A rede digital: suporte comum para todos os serviços

2014/2015

Mestrado Integrado em Engenharia Eletrotécnica e de Computadores

Coordenador Geral: Armando Jorge Miranda de Sousa

Coordenador de Curso: José Nuno Moura Marques Fidalgo

Turma: 05 Equipa:06

Supervisor: Prof. Artur Moura Monitor: Sérgio Reis

Estudantes & Autores:

António Nunes: [email protected] Francisco Couto: [email protected]

João Ramos: [email protected]

Rui Ferreira: [email protected]

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mailto:[email protected]



2

Resumo______________

O Projeto FEUP tem como objetivo o conhecimento dos vários serviços prestados aos alunos e

a ambientação à faculdade, bem como a fomentação do trabalho de equipa.

Com base nesse projeto e objetivos, foi realizado este relatório cujo tema principal é a

“Evolução das Redes de Comunicação”, cuja finalidade é a demostração de:

“A rede digital: suporte comum para todos os serviços”

Dividimos o trabalho em seis temas: telefone, rádio, televisão, rede de dados, analógico vs.

digital, rede com integração de serviços. Os primeiros quatro temas têm como finalidade

demonstrar a “Evolução das Redes de Comunicação”, os últimos dois serão para perceber a

conversão dos sistemas analógicos para os sistemas digitais e para falar na rede digital que é

suporte comum a todos os serviços.

Com a análise destes temas temos como objetivo dar a conhecer a história e evolução das

telecomunicações e demonstrar como eles convergiram para uma só rede de comunicação

digital.

Palavras-chave: Telegrafo; Telefone; Telemóvel; Smartphone; Rádio; Rádio Digital; AM; FM;

Televisão; TDT; Rede Dados; Dispositivo; Internet; Computação em nuvem; Analógico; Digital;

Amostragem; Quantificação; Codificação.



3

Agradecimentos_________

Agradecemos a todos que colaboraram para a realização deste projeto, nomeadamente e em

especial ao Professor Artur Moura e ao monitor Sérgio Reis pelo tempo empregue para ajudar

ao sucesso do trabalho.

Por fim deixo um agradecimento à Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto pelos

serviços que nos disponibilizaram, assim como a todos os professores/orientadores envolvidos

nas palestras do Projeto FEUP, que foram bastante importantes para a realização dos

trabalhos técnicos e na ambientação à Faculdade



4

Abreviaturas/Siglas______

VS.: Versus

Fig.: Figura

Tab.: Tabela

CTT: Correios, Telégrafos, Telefones

TLP: Telefones de Lisboa e Porto

TMN: Telecomunicações Móveis Nacionais

AM: Amplitude Modulation

FM: Frequecy modulation

DAB: Digital Audio Broadcasting

ARPANet - Advanced Research Projects Agency / Rede de Agência para Projetos de Pesquisa Avançada

LANs - Local Area Network / Rede Local de Computadores

MANs - Metropolitan Area Network / Rede Metropolitana de Computadores)

WANs - Wide Area Network / Rede de Grandes Áreas

MIT - Massachusetts Institute of Technology / Instituto Tecnológico de Massachusetts

BBN - Bolt, Beranek and Newman (nos dias de hoje chamada BBN Technologies)

IMP - Interface Message Processor

DNS - Domain Name System / Sistema de Nomes de Domínios

CERN - Conseil Europeen pour la Recherche Nucleaire (francês) / European Council for Nuclear Research / Organização Europeia para a Pesquisa Nuclear

HTML - HyperText Markup Language / Linguagem de Marcação de Hipertexto

HTTP - Hypertext Transfer Protocol / Protocolo de Transferência de Hipertexto

WWW - World Wide Web / Rede de Alcance Mundial

ICANN - Internet Corporation for Assigned Names and Numbers / Corporação da Internet para Atribuição de Nomes e Números

Saas - Software as a Service / Software como um Serviço

HaaS - Hardware as a Service / Hardware como um serviço

UCLA - Universidade da Califórnia de Los Angeles

WGY - Refere-se a várias emissoras nos Estados Unidos

NBC - National Broadcasting Company

VHF - Very High Frequency

UHF - Ultra High Frequency

TDP - Televisão Digital Portuguesa

TDT - Televisão Digital Terrestre

NTSC - National Television System(s) Committee

PAL - Phase Alternating Line

SECAM - Séquentiel Couleur à Mémoire (cor sequencial com memória)



5

Índice de Figuras________

Fig.1: Antonio Meucci 10 Fig.2: Patente do Telefone 10 Fig.3: Telefone de Mesa Bramão 11 Fig.4: Sistema Automático Strowger 11 Fig.5: CTT 11 Fig.6: Central de Comutação Automática 11 Fig.7: Ericsson MTA 12 Fig.8: Motorola DynaTAC 8000X 12 Fig.9: Ultima Central de Comutação Manual 12 Fig.10: TMN 12 Fig.11: Nokia 9000i Communicator 13 Fig.12: Siemens S10 13 Fig.13: Sanyo-5300 13 Fig.14: iPhone 13 Fig.15: HTC Dream 14 Fig.16: Samsung Galaxy S5 14 Fig.17: James Clerck Maxwell 16 Fig.18: Henrich Rudolph Hertz 16 Fig.19: Guglielmo Marconi 17 Fig.20: Tríodo 17 Fig.21: Rádio Portugal 17 Fig.22: Rádios pequenos 17 Fig.23: Modulação FM 19 Fig.24: Modulação AM 19 Fig.25: Rádio Digital 19 Fig.26: Tubo iconoscópico 21 Fig.27: Primeiras imagens em movimento 21 Fig.28: Televisão a cores em Portugal 21 Fig.29: Telstar 21 Fig.30: Recetores de televisão em transístores 21 Fig.31: J.C.R. Licklider 28 Fig.32: Leonard Kleinrock 28 Fig.33: Timeline da Google 29 Fig.34: Computação em Nuvem 30 Fig.35: Google Apps 31 Fig.36: Mapa de Cabo Submarino 31 Fig.37: Amostragem e quantificação da variação da temperatura ao longo de um dia 32 Fig.38: Amostragem, Quantificação, Codificação 33 Fig.39: Áudio num disco de Vinil 33 Fig.40: Armazenamento num CD e DVD 34 Fig.41: Reprodução de um CD 34 Fig.42: Esquema da MEO 36



6

Índice de Tabelas________

Tab.1: História e Evolução do Telefone 9/10 Tab.2: História e Evolução da Rádio 15/16 Tab.3: Ondas AM VS. Ondas FM 18 Tab.4: História e Evolução Mundial da Televisão 20 Tab.5: História e Evolução da Televisão em Portugal 22/23 Tab.6: História e Evolução da Rede de Dados 24-27



7

Índice__________________

Introdução .................................................................................................................................... 8

Telefone ........................................................................................................................................ 9

História e Evolução ................................................................................................................... 9

Rádio........................................................................................................................................... 15

História e Evolução ................................................................................................................. 15

Ondas AM vs Ondas FM ......................................................................................................... 18

Rádio Digital ........................................................................................................................... 19

Televisão ..................................................................................................................................... 20

História e Evolução Mundial ................................................................................................... 20

História e Evolução em Portugal ............................................................................................. 22

Redes de Dados .......................................................................................................................... 24

História e Evolução ................................................................................................................. 24

Analógico VS. Digital ................................................................................................................ 32

Vantagens e desvantagens do sistema digital em relação ao analógico ................................ 35

Rede com integração de serviços .............................................................................................. 37

Conclusão ................................................................................................................................... 39

Bibliografia ................................................................................................................................ 40



8

Introdução______________ Neste trabalho vamos falar das maiores invenções do Homem na área das telecomunicações,

nomeadamente telefone, rádio, televisão, rede de dados. Estes tópicos serão explorados na

sua história e evolução.

Uma história de 150 anos que começa no telefone, passa pela rádio, televisão chegando à rede

de dados e dá origem ao smartphone, rádio digital, televisão Ultra HD, computação em nuvem.

Depois de passarmos na história vamos falar das conversões de analógico para digital mais

básicas e os processos inerentes. Também falaremos da união de todas essas

telecomunicações, todos esses serviços, numa só rede digital.

Toda essa história poderá ser só o início da evolução das telecomunicações e no futuro essa

rede digital será mais evoluída e rápida incluindo cada vez mais serviços.



9

Telefone________________

História e Evolução Desde os “primeiros passos” do telefone aos telemóveis atuais vamos explicitar a sua evolução

ao longo dos seus 150 anos de história.

A tabela seguinte apresenta essa história e evolução cronologicamente:

1860 Italiano Antonio Meucci cria “telégrafo falante”.

1876 Alexander Graham Bell patenteou o telefone.

1877 1ª experiência telefónica portuguesa entre a Escola Politécnica e a Tapada da

Ajuda, cerca de 3km.

1879

Telefone de Mesa Bramão - 1º telefone que unia o microfone e auscultador

numa única peça fora inventado por portugueses Cristiano Bramão e

Maximiliano Herrmann.

1883 1as redes públicas em Lisboa e no Porto a cargo da empresa Edison Gower

Bell.

1891 Strowger patenteia uma central telefónica automática para substituir

telefonistas.

1904/05 Novas redes alargavam-se a outros pontos do país (Coimbra, Braga, Setúbal) a

cargo dos CTT (Correios, Telégrafos, Telefones).

1904 Ligação oficial entre Lisboa e Porto.

1930 Automatização da rede telefónica através da substituição das telefonistas por

Centrais de Comutação Automática.

1936 Aparecimento dos primeiros serviços de valor acrescentado (jogos de futebol,

festa, concertos, serviço informativo, despertar e serviço de horas).

1956 Primeiro telefone digital e primeiro telefone móvel.

1983 Primeiro telemóvel (Motorola DynaTAC 8000X).

1983 Conclusão da automatização do serviço telefónico português.

1987 Início da digitalização da comutação telefónica.

1989 Lançamento do primeiro operador móvel constituído por CTT e TLP.



10

1992 As redes móveis analógicas portuguesas são substituídas por redes digitais.

1997 Primeiro “smartphone” (Nokia 9000i Communicator).

1998 Primeiro telemóvel com ecrã a cores (Siemens S10).

2002 Primeiro telemóvel com câmara integrada (Sanyo SCP-5300).

2007 Surge primeiro iPhone.

2008 Google entra no mercado dos telemóveis com o Android (HTC Dream).

Tab.1

As figuras seguintes representam os marcos mais importantes do telefone:

Fig.1 (Wikipédia,2014)

Antonio Meucci foi considerado o inventor

do Telefone em 2002 pelo Congresso dos

Estados Unidos devido a demonstração

pública do “telégrafo falante” e posterior

publicação num jornal em 1860.

Fig.2 (Google Patents, 2014)

Alexander Bell patenteou o telefone em

1876.



11

Fig.3 (Fundação Portugal Telecom, 2013)

Telefone de Mesa Bramão- 1879- 1º

telefone que unia o microfone e

auscultador numa única peça fora

inventado por portugueses Cristiano

Bramão e Maximiliano Herrmann.

Fig.5 (ctt.pt,2014)

Os CTT (Correios, Telégrafos, Telefones)

foram os primeiros os responsáveis pelos

telefones públicos durante muitos anos.


Sistema Automático Strowger –

patenteado em 1891 foi um importante

passo da automação das centrais

telefônicas substituindo as telefonistas.

Fig.6 (Rogério Santos,1998)

As Telefonistas foram sendo substituídas

por Centrais de Comutação Automática

com a instalação da primeira em Portugal

no ano 1930.



12

Fig.7 (Paulo Vasco e Pedro Capitaz,2008)

Ericsson MTA (1956) foi o primeiro telefone

móvel, antes da época dos circuitos

integrados era tão grande e pesado (40kg)

que exigia que fosse instalado

permanentemente num carro ou outro

veículo.

Fig.9 (Henrique Cayolla, 2012)

1983 – A última central de comutação

manual foi fechada em Vilar do Pinheiro,

Vila do Conde e deu origem a um Museu

Vivo da Comutação Manual. Concluindo

assim a automação do serviço telefônico

português.


Motorola DynaTAC 8000X (1983) – após

apresentação do protótipo levou dez anos

a chegar ao mercado, tempo suficiente

para que a Motorola melhorasse o

telemóvel e criasse torres para serviço de

telefone móvel.


Criação da TMN (1989) através da parceria

entre os CTT e TLP sendo assim a primeira

operadora móvel portuguesa.



13


Nokia 9000i Communicator (1997) o

primeiro “smartphone” tinha um ecrã LCD

e um teclado QWERTY que quando

dobrado parecia um telemóvel comum.

Tinha capacidade para enviar e receber fax,

mensagens de texto e e-mail, e também

tenha acesso à Web através de 160 SMSs.


Sanyo SCP-5300 (2002) foi o primeiro

telemóvel com câmara integrada,

característica hoje em dia muito comum.

Fig.12 (ZWAME, 2007)

Siemens S10 – primeiro telemóvel com

ecrã a cores. O ecrã deste telemóvel só

tinha quatro cores: amarelo, vermelho,

azul, preto, verde, laranja.


A Apple entra no mercado das

telecomunicações com o seu primeiro

iPhone. Este telemóvel dava-lhe acesso de

alta velocidade à Web, e-mail, Facebook e

Youtube desde que houvesse rede móvel.



14

Fig.15 (Wikipédia, 2014)

HTC Dream (2008) foi o primeiro telemóvel

com sistema Android que na altura era

baseado no Linux.


Samsung Galaxy S5 (2014)– Como exemplo

de um telemóvel atual, o S5 tem um

processador de 2.5ghz, câmara de 16mpx,

resolução de ecrã full HD, 4G, GPS, é a

prova de água, entre outras.

Como podemos perceber nos primórdios da telefonia houve uma grande discussão entre

quem era o seu inventor.

O primeiro seria Antonio Meucci que apesar de só ter arquivado um requerimento de patente

tinha feito uma demonstração pública que seria documentada num jornal italiano em Nova

Iorque e por isso o Congresso dos Estados Unidos decidiu que este era o inventor do telefone.

Alexander Bell apesar de o ter patenteado em 1876 não o chamou telefone, pelo que está na

sua patente ele tinha feito apenas um melhoramento no telégrafo (patente dos Estados

Unidos nº174-465).

Elisha Gray patenteou no mesmo dia de Bell o transmissor de Gray, baseado na brincadeira

que toda a criança já fez, atar dois diafragmas com um fio esticado e a voz é transmitida pela

vibração do fio.

Apesar do equívoco, é interessante como o telefone tenha sido inventado por três pessoas de

três maneiras diferentes.

Em 1956, foi criado o primeiro telefone de sinal digital. Usava um sistema binário que

conseguia carregar 24 sinais de voz ou 1.5megabits de informação num par de fios padrão.

Esse sistema digital e a sua evolução puseram fim aos problemas de alcance e interferências.

Depois da evolução nos telefones/telemóveis em Portugal e no Mundo que foi demonstrado

anteriormente podemos fazer uma comparação com a atualidade. Hoje em dia ninguém fica

impressionado com um smartphone, toda a gente o usa e faz parte do nosso quotidiano. Um

smartphone moderno pode substituir grande parte dos nossos aparelhos eletrônicos portáteis:

câmaras, consolas de jogos portáteis, computadores, máquina de calcular, etc. Esta evolução

de certeza que nunca teria sido imaginada pelos seus criadores.



15

Rádio__________________

História e Evolução A rádio é um dos meios de comunicação mais utilizados no nosso dia-a-dia. Quer seja a ir para

o trabalho, ou a estudar a rádio esta sempre por perto. Desde o começo até a atualidade esta

sofreu inúmeras mudanças, aumentando a sua qualidade e disponibilidade. A sua história e

evolução serão os temas abordados.

A tabela seguinte mostra alguns dos acontecimentos mais importantes do rádio:

1863 James Clerck Maxwell demonstrou teoricamente a provável existência das

ondas eletromagnéticas.

1887 Henrich Rudolph Hertz construiu um aparelho onde se verificava a deslocação

de faíscas através do ar.

1892 Nikola Tesla cria o primeiro sistema de Rádio.

1895 Guglielmo Marconi tenta ganhar a patente do rádio, no entanto, não o

consegue.

1896 Marconi demonstra o funcionamento dos seus aparelhos de emissão e receção

de sinais na própria Inglaterra.

1897

Oliver Lodge e Ernest Branly que inventaram o “coesor”, um dispositivo que

melhorava a deteção das ondas. No mesmo ano Oliver Lodge inventou o

circuito elétrico sintonizado, que possibilitava a mudança de estação

selecionando a frequência desejada.

1906 Lee de Forest desenvolve a válvula de três elementos (tríodo), constituída por

uma grelha, placa e filamento que trouxe um avanço na transmissão de sons.

1906 Reginald Fessenden realiza as primeiras transmissões AM.

1920 Surge a primeira emissora norte-americana de que há registo, de nome K. D. K.

A

1925 Surge a primeira estação emissora nacional profissional de nome, CT1 AA, por

intermédio de Abílio Nunes dos Santos.

1930 Surge a primeira rádio no norte do país, a Rádio Sonora.

1933 O americano Edwin Armstrong demonstra o sistema FM para os executivos da

Radio Corporation of America.



16

1939 Armstrong realiza operação para transmitir a primeira rádio em FM em Alpine,

Nova Jersey, nos Estados Unidos.

1942 Os primeiros emissores em frequência modulada (FM) são produzidos nos EUA,

pela General Electric.

1947 A invenção do transístor permitiu a construção de rádios mais pequenos.

1954 A Rádio Clube Português realiza a primeira emissão FM.

1975 Integração de várias rádios no grupo RDP (Radiodifusão Portuguesa).

1984 Surgem as primeiras emissoras clandestinas, as chamadas “Rádios pirata”.

1988 O governo trava a expansão destas rádios obrigando-as a fechar.

1989 Aparece a nova lei da rádio, que permitiu às rádios piratas com melhores

condições e equipamentos continuar as suas emissões normais.

1998 Durante a “Expo 98” de Lisboa, inicia-se as primeiras emissões em Digital Audio

Broadcasting.

Tab.2 Nas seguintes figuras alguns dos marcos mais importantes da história da rádio:

Fig.17 (radiofonia.com.sapo.pt,2005)

1887James Clerck Maxwell demonstrou teoricamente a provável existência das ondas eletromagnéticas unificando toda a teoria de Faraday, Lorentz, Gauss e Ampere.


Henrich Rudolph Hertz um jovem estudante alemão construiu um aparelho em 1887 onde se verificava a deslocação de faíscas através do ar. Este aparelho produzia correntes alternadas de período extremamente curto, que variavam rapidamente.Com esta experiência Hertz demonstrou a existência das ondas eletromagnéticas



17


Em 1895, o italiano Guglielmo Marconi teve conhecimento das espantosas descobertas de Hertz e do sistema de rádio inventado por Nikola Tesla. Marconi chega a falar com Tesla para pedir-lhe detalhes sobre a construção do sistema de rádio, para assim, o tornar a construir e registar a invenção como sendo sua, mas Tesla já o tinha registado antes. Marconi foi o primeiro homem a enviar uma mensagem para o outro lado do oceano e devido à sua atividade e negócio, ele contribuiu para que a rádio se desenvolvesse, criando até a primeira companhia de rádio.

Fig.21 (telefonia.no.sapo.pt,2014)

Tal como ia acontecendo por todo o mundo, também em Portugal começava a surgir a febre da rádio. Muitas eram as pessoas que tentaram construir as suas próprias emissoras de rádio, mas a primeira estação emissora nacional profissional, surge em Outubro de 1925 de nome, CT1 AA, por intermédio de Abílio Nunes dos Santos.


Embora Tesla e Marconi tenham feito grandes progressos, a transmissão de sons só foi possível com o aparecimento da válvula de três elementos (tríodo), constituída por uma grelha, placa e filamento, desenvolvida em 1906 por Lee de Forest, um americano.

Fig.22 (albutekas.blogspot.pt,2014)

Com invenção do transístor em 1947 tornou-se possível construir rádios mais pequenos. De uns anos para cá, já existem rádios com leitores de cassete e leitores de CD. Hoje em dia, é possível ouvir rádio no computador através de uma ligação à Internet.



18

Ondas AM vs Ondas FM

Tab.3

AM FM

Diferenças de Modulação

A onda "carrier" ou "carrier wave" a portadora é modulada em amplitude pelo sinal que é para ser transmitida. A frequência permanece a mesma.

A onda "carrier" ou "carrier wave" a portadora é modulada em frequência pelo sinal que é para ser transmitido. A amplitude permanece a mesma.

Prós e Contras

Tem menor qualidade de som em comparação com a FM, mas é mais barata e pode ser transmitida ao longo de grandes distâncias. Tem uma menor largura de banda para que ele possa ter mais estações disponíveis em qualquer faixa de frequência.

É menos suscetível a interferência do que a AM. No entanto, os sinais FM são afetados por barreiras físicas. Tem a melhor qualidade de som devido à maior largura de banda.

Alcance de Frequência

5351705 KHz 88108 MHz.

Complexidade

Tanto os recetores como emissores são bastante simples e baratos.

O transmissor e recetor são mais complexos, como a variação do sinal de modulação tem que ser convertida e detetada pelas correspondentes variações de frequências.

Ruído

Bastante suscetível ao ruído, porque e este afeta a amplitude, que é onde a informação é "armazenada" num sinal AM.

FM é menos suscetível ao ruído porque as informações são transmitidas através da variação da frequência, e não amplitude.



19

Fig.23 …..(boundless.com,2014) Fig.24 (Wikipedia,2014)

Rádio Digital Sistema Eureka 147 DAB

Foi desenvolvido pelo Projeto Eureka 147 –– um grupo internacional de radiodifusores,

operadores de rede, fabricantes de transmissores e recetores de rádio, e institutos de

pesquisa.

O uso comercial do DAB teve início em 1998.

A Inglaterra é onde o sistema DAB obteve maior sucesso até agora estima-se que em 2009

haverá recetores DAB em 40% dos lares.

Inglaterra, Dinamarca, Noruega e Suíça estão entre os países líderes na implementação do

sistema DAB. É um sistema concebido principalmente para a transmissão de áudio, mas

também pode transportar texto, imagens (figuras, fotos, etc.), dados e até vídeo.

A rádio digital é a transmissão de informação através do método de modulação digital de

rádio. As principais vantagens da rádio digital estão na melhoria da qualidade do som e em

mais opções para o ouvinte, como letreiros digitais com informações adicionais como notícias

e previsão do tempo.

Fig.25

(Wikipédia,2014)



20

Televisão_______________

História e Evolução Mundial A história da televisão começou na década de vinte e evoluiu ao longo do tempo ate chegar ao

que é hoje.

A tabela seguinte apresenta algumas das datas mais importantes da televisão no panorama

mundial:

1923 Vladimir Zworykin registra a patente do tubo iconoscópico para câmaras de

televisão.

1924 O primeiro sistema semi mecânico de televisão analógica.

1925 Primeiras imagens em movimento.

1927 Sistema eletrônico completo demonstrado por John Logie Baird e Philo Taylor

Farnsworth.

1928 Primeiro serviço analógico - WGY em Schenectady, Nova Iorque.

1935 Primeiro serviço de televisão de alta definição.

1936 Uma das primeiras grandes transmissões de televisão - Jogos Olímpicos de

Berlim.

1954 Televisão a cores - na rede norte americana NBC.

1960 A japonesa SONY introduziu no mercado os recetores de televisão com

transístores.

1962 O satélite Telstar faz primeira transmissão transatlântica de televisão.

1979 A miniaturização chegou em 1979 quando a Matsushita registrou a patente da

televisão de bolso com ecrã plano.

1994 Primeira patente de Smart TV’s.

2010 Maior plasma 3D do mundo.

Primeiro 3D LED HDTV do mundo.

Tab.4



21

As imagens seguintes mostram alguns dos principais marcos da televisão:

Fig.26

Tubo iconoscópico-1923- Vladimir

Zworykin, um russo que vivia nos E.U.A,

criou o tubo iconoscópico.

Fig.28

O regulamento da televisão a cores em

Portugal começou em 1980.

Fig.27

As primeiras imagens em movimento

realizaram-se em 1925.

Fig.29

Telstar, Lançado em 10 de julho de 1962 da

Estação da Força Aérea de Cabo Canaveral,

foi o satélite que possibilitou a primeira

transmissão de televisão ao vivo entre

Europa e os Estados Unidos.

Fig.30

A japonesa SONY introduziu no mercado os recetores de televisão com transístores em 1960.



22

“A história da televisão começa com a primeira demostração de uma transmissão

televisiva à comunidade científica na Royal Institution, em 1926, tendo sido feita a primeira

emissão 9 anos depois na Alemanha. Foi este país que iniciou as emissões a grande escala

internacional com os Jogos Olímpicos de Berlim em 1936, que marcam um momento marcante

na História da televisão.

A partir daqui, em poucos anos a televisão sofreu um desenvolvimento exponencial,

aparecendo nos EUA o primeiro sistema para televisão a cores (NTSC) apenas 9 anos depois da

primeira emissão de televisão para o público, ao qual se seguiram outros sistemas europeus

(PAL e SECAM). Neste grande transição para televisão a cores, foi necessário garantir a

compatibilidade entre a emissão a cores e os televisores a preto e branco.

Pode dizer-se que a primeira funcionalidade interativa surgiu em 1950 com o aparecimento do

primeiro controlo remoto (ligado à televisão por um cabo) criado pela Zenith Radio Corporation,

uma vez que permitia aos utilizadores mudar o canal (que é considerado baixa interatividade

com um televisor).

Com o aparecimento da televisão por cabo e da televisão digital (que é essencial para a

interactividade), a televisão interativa ganhou uma popularidade crescente junto das pessoas,

principalmente graças à grande inovação tecnológica verificada nas últimas décadas. Tanto na

Europa como nos EUA, vários canais utilizam já funcionalidades interactivas, como por exemplo,

o canal britânico ©SKY com o seu EPG (Electronic Programme Guide) ou os seus serviços on-

demand, como o Sky Anytime, que permite aos seus utilizadores gravarem programas que

desejem ver noutra altura.”

(img.lx.it.pt,2009)

História e Evolução em

Portugal

A tabela monstra algumas das datas principais da televisão em Portugal:

1956 Primeira emissão televisiva

1957 Primeiras emissões regulares (VHF)

1968 Primeira emissão UHF - Início do 2º canal

1972 Primeira emissão na Madeira



23

1975 Primeira emissão nos Açores

1980 Início da emissão regular a cores

1991 Constituição da TDP

1992 Primeira emissão de um privado - SIC

1993 Primeira emissão da TVI

1994 Criação da Portugal Telecom, agregando a rede de teledifusão

1998 Primeira emissão experimental da TDT em Portugal (Expo 98) - Primeira rede

do mundo com mais de dois emissores sincronizados na mesma frequência

2008 Lançamento do MEO

2009 Lançamento da TDT em Portugal

2012 Desligamento do sinal analógico por decisão da Comissão Europeia

Tab.5

“Em Portugal, a televisão só começou a existir a partir de 1956 com o canal do Estado, a RTP,

originando na altura um movimento geral das pessoas para os sítios públicos com televisão.

Mantendo o atraso tecnológico em relação a outros países europeus, as emissões a cores só

apareceram nos anos 80 e a televisão por cabo em 1994, pela ©Portugal Telecom. Em 1998,

foi introduzida uma lei que possibilitou a criação de canais regionais, locais e temáticos pela

televisão por cabo, permitindo aos operadores conceber os seus próprios programas.

Em Portugal, a televisão por cabo tem uma importância notável, uma vez que existem apenas

quatro canais abertos, sendo os restantes fornecidos por um dos três operadores, que

entretanto surgiram e que possibilitam transmissões para a televisão digital e que já oferecem

funcionalidades interativas.”

(img.lx.it.pt,2009)



24

Redes de Dados__________ Redes de dados ou também chamadas de redes de computadores (apesar de uma rede poder

ser composta por qualquer dispositivo capaz de enviar ou receber dados, como smartphones e

impressoras) são redes de comunicação de dados (digitais), onde a informação circula sob a

forma binária (bits), e foram criadas pois com o aparecimento do computador surgiu também

a necessidade de trocar informação entre máquinas. Estas redes disponibilizam aos

utilizadores um conjunto de vantagens que as tornam atrativas, como por exemplo, a

possibilidade de acesso a computadores remotos, o uso e a partilha de recursos diversificados,

o acesso a informação e a facilidade de transferência de dados. Estas redes podem ser

classificadas em três grupos, conforme as suas características e finalidades: LANs (Local Area

Network - Rede Local de Computadores), MANs (Metropolitan Area Network - Rede

Metropolitana de Computadores) e WANs (Wide Area Network - Rede de Grandes Áreas).

História e Evolução A história das redes de dados iniciou-se por volta da década de 60 onde a rede telefónica era a

rede de comunicação que dominava o mundo, mas em contraste com esta os elementos nos

extremos da comunicação não eram seres humanos, mas sim máquinas/dispositivos.

Os primeiros estudos sobre comutação de pacotes tinham o objetivo de criar uma forma de

comunicação mais eficiente e robusta que a comutação de circuitos. Inicialmente houve 3

institutos que se destacaram pelas suas contribuições (pesquisas realizadas em paralelo, sem

conhecimento mútuo) seriam estes o MIT, Rand Institute e o National Physical Laboratory.

Muito do que foi pesquisado teve o propósito de atender a necessidades militares, pois o

contexto político do mundo era a Guerra Fria.

Na tabela seguinte apresentamos as principais datas da história das redes de dados:

1960s

J.C.R. Licklider, do MIT realiza as primeiras pesquisas sobre comutação de

pacotes e idealiza a construção de uma grande rede onde qualquer pessoa

pudesse aceder a arquivos e programas.



25

1964 Lançamento do primeiro livro sobre a teoria da comutação de pacotes, ideia que

utiliza a segmentação de dados em partes discretas, por Leonard Kleinrock.

1967

Lawrence Roberts apresenta o projeto da rede de computadores ARPANet, rede

esta que virá a ser a "mãe" da Internet e que tem como objetivo interligar as

bases militares e os departamentos de pesquisa do governo americano.

1968 É criado o primeiro comutador de pacotes, chamado Interface Message

Processors (IMP), para compor a arquitetura da ARPANet.

1969 São instalados 3 IMPs nas universidades de Stanford, Santa Bárbara e Utah,

configurando assim, uma rede com 4 pontos de conexão (nós).

1970s

Começam a surgir outras redes de comutação de pacotes como ALOHAnet: rede

de microondas via rádio que interligava as ilhas do Havaí, TELENET: comutação

de pacotes comerciais da BBN baseada na tecnologia da ARPANet e TAYMNET e

TRANSPAC: rede de comutação de pacotes francesa.

1972

A ARPANet já conta com 15 nós e neste mesmo ano o primeiro protocolo tipo

host-to-host foi criado, e a primeira aplicação de e-mail apresentada por Ray

Tomlinson na BBN.

1973 Idealização uma rede local, uma Ethernet, que mais tarde originaria LANs de

curta distância, por Robert Metcalfe, com tecnologia desenvolvida pela Xerox.

Final

1970s/

Início

1980s

No final da década de 70 aproximadamente 200 máquinas estavam conectadas

à ARPAnet não só devido a pesquisas, mas também para utilização militar na

Guerra Fria onde toda a comunicação passava por um computador central que

se encontrava no Pentágono, ao passar esta época de guerra a ARPANet deixou

de ter importância para os militares sendo passada então para a maioria das

universidades e outros investigadores que foram estendendo a comunicação

por outros países chegando à década de 80 com 100 mil máquinas interligadas

formando uma grande rede mundial que mais tarde passou a ser conhecida

como Internet.

1984

Desenvolvido o primeiro sistema de nomes de domínios (DNS) utilizado para

conversão dos endereços em forma de letras e palavras, pois torna a sua

memorização mais fácil para nós, na forma de endereços IP de 32 bits,

linguagem utilizada pelos computadores.

O Minitel, projeto lançado pelos franceses para levar redes de dados a todos os

lares, transforma-se num enorme sucesso, quando o governo francês fornece,



26

gratuitamente, um terminal para toda residência francesa que estivesse

interessada.

1986 O Departamento de Informática da Universidade do Minho envia pela primeira

vez um e-mail em Portugal.

1988 Um vírus designado “Internet Worm” paralisa cerca de 10% dos servidores do

mundo.

1990

O projeto Minitel atinge o seu auge contando já com 20 mil serviços diferentes,

e sendo já usado por mais de 20% da população Francesa, gerando assim mais

de 1 milhar de milhão de dólares por ano, e 10 mil novos postos de emprego.

1989 a

1991

A Web é criada no CERN por Tim Berners-Lee baseado em trabalhos realizados

por Bush e Ted Nelson respectivamente nas décadas de 40 e 60. Berners-Lee e

os seus companheiros desenvolvem versões iniciais de HTML, HTTP, um servidor

web e um Browser.

1993 Criado o primeiro browser gráfico, o “Mosaic”, por Marc Andreeseen.

1995

Os estudantes usam diariamente os browsers Mosaic e Netscape para navegar,

e começam a ser utilizados por pequenas e grandes empresas para transações

comerciais, já existindo 10 milhões de servidores.

1996 A Microsoft lança o seu browser, Internet Explorer, ainda hoje existente embora

versões mais recentes do mesmo.

1998

A rede passou a ser administrada pela Internet Corporation for Assigned Names

and Numbers (ICANN), uma organização de direito privado sem fins lucrativos,

submetida à lei californiana, sob o controle do Departamento de Comércio dos

Estados Unidos.

Também neste ano, dois estudantes da Universidade de Stanford, Larry Page e

Sergey Brin, criam o motor de pesquisa Google, um dos maiores sistemas de

pesquisa ainda hoje existente e utilizado por uma boa parte da população.

2000

Surge o Cloud Computing, ou Computação em Nuvem, que consiste na utilização

da memória e das capacidades de armazenamento e cálculo de computadores e

servidores partilhados e interligados por meio da Internet.

2002

Em janeiro deste ano cerca de 544 milhões de pessoas em todo o planeta já

utilizaram a internet. Neste mesmo ano também se deu o início do Wi-Fi, a

Internet banda larga sem fios, que grande parte da população utiliza todos os

dias, principalmente em computadores portáteis, tablets e smartphones.

http://www.ufpa.br/dicas/net1/int-por.htm



27

É ainda lançado o Amazon Web Services que tem como base os conceitos de

Saas (Software como um Serviço) e HaaS (Hardware como um serviço).

2004

Começa a tornar-se popular o uso de webcams, chamadas de vídeo, e os

universitários Mark Zuckerberg, Eduardo Saverin e Dustin Moskovitz, criam o

site de relacionamentos Facebook, com o objetivo de colocar os estudantes da

universidade de Harvard numa rede, mas entretanto, o projeto teve tanto

sucesso que foi expandido também para outras universidades e, finalmente,

para qualquer utilizador do planeta.

2006

A Google expande os seus serviços e desenvolve o Google Apps que é um pacote

de serviços que conta com aplicações como editor de texto, apresentações,

agenda, entre outros. Todos estes recursos são processados pela Google, o

cliente precisa apenas criar as contas dos utilizadores e efetuar algumas

configurações.

2008

Sai para o mercado o serviço Dropbox, consiste no armazenamento e partilha

de arquivos através da Internet, baseando-se no conceito de computação em

nuvem.

2010 Ao fim de 6 anos o site de relacionamentos Facebook torna-se a maior rede

social da internet, atingindo o número de 400 milhões de utilizadores.

Tab.6

A rede vai estar sempre em mudança, tanto em termos de estrutura/funcionamento, pois as

tecnologias estão sempre a avançar e a melhorar, como também em termos de conteúdo, pois

tem, se formos a analisar, vídeos, chats, sites de relacionamento, pesquisas, serviços baseados

na computação em nuvem que são a base do presente.

http://pt.wikipedia.org/wiki/Saas

http://pt.wikipedia.org/wiki/HaaS

http://www.ufpa.br/dicas/net1/int-rela.htm

http://www.ufpa.br/dicas/net1/int-rela.htm

http://www.ufpa.br/dicas/net1/int-h200.htm#facebook



28

J.C.R. Licklider do MIT, na imagem acima, foi o pioneiro

na pesquisa sobre comutação de pacotes. Já na altura

discutiam o conceito de Rede Global, e já idealizavam um

conceito de redes de computadores que é basicamente o

modelo de Internet de hoje.

Fig.31(http://www.cs.rit.edu/~rpretc/imm/project1/biography.html, 2014)

Leonard Kleinrock ao lado do

primeiro IMP.

Fig.32

(3news.co.nz, 2014)

A primeira mensagem enviada entre computadores situados em locais distantes foi a 29 de

Outubro de 1969. O texto dessa primeira mensagem continha apenas duas letras e um ponto

"LO." isto aconteceu pois Leonard Kleinrock, um investigador da UCLA (Universidade da

Califórnia de Los Angeles), queria escrever "LOGIN", mas o sistema foi abaixo a meio da

transmissão. A mensagem seguiu do computador do laboratório de Kleinrock na UCLA para o de

Douglas Engelbart no Instituto de Pesquisa de Stanford, utilizando como suporte a recém-criada

rede da ARPA (Advanced Research Projects Agency).

http://www.cs.rit.edu/~rpretc/imm/project1/biography.html

http://pt.wikipedia.org/wiki/Douglas_Engelbart



29

O sistema Minitel incluía sites de livre acesso, como o da lista telefónica, e também sites

particulares, que cobravam uma taxa de cada utilizador baseada no tempo de utilização. Este

projeto tinha o objetivo ambicioso de levar as redes de dados a todos os lares. Patrocinado pelo

governo francês, o sistema Minitel consistia numa rede pública de comutação de pacotes,

servidores Minitel e terminais baratos com modens de baixa velocidade embutidos. Um facto

interessante é que a grande rede de computadores na França já estava presente nas empresas,

no comércio e residências 10 anos antes dos norte-americanos ouvirem falar numa rede de

computadores e ainda menos numa Internet desenvolvida.

Fig.33 (virtualmv.com, 2014)

Na barra cronológica acima apresentada estão alguns dos principais momentos da história da

Google. Com o crescimento explosivo da página de pesquisa, no ano de 1998 já armazenava um

Terabyte, uma soma de dados assombrosa para a época.



30

Fig.34 (wikipedia.org, 2014)

O armazenamento de dados é feito em serviços que poderão ser acedidos em

qualquer ponto do planeta, a qualquer hora, não havendo necessidade de instalação

de programas ou de armazenar dados. O acesso a programas, serviços e arquivos é

remoto, através da Internet, daí a alusão à nuvem.

Num sistema operacional disponível na Internet, a partir de qualquer computador e

em qualquer lugar, é possível ter acesso a informações, arquivos e programas num

sistema único, independente de plataforma. O requisito mínimo é um computador

compatível com os recursos disponíveis na Internet. O computador deixa de ser

necessário como uma máquina tão potente, pois estando ligado à Internet, a "grande

nuvem" de computadores é que trata do processamento e armazenamento, passando

a serem apenas necessários os dispositivos de entrada (teclado, rato) e saída

(monitor).



31

Fig.35 (pcworld.com, 2014)

Um dos clientes do Google

Apps é a própria

Universidade do Porto que

contratou os serviços da

Google para que os alunos

da faculdade possam

usufruir das vantagens

oferecidas facilitando o

trabalho, organização e

acessibilidade aos conteúdos relacionados com a faculdade.

Fig.36 (submarinecablemap.com, 2014)

Um cabo submarino é um meio de transmissão de eletricidade, voz, dados, ou outro sinal

utilizando um cabo construído especialmente para ser instalado sob ou sobre o leito oceânico.

A internet depende fortemente de cabos submarinos, o mapa em cima mostra Os cabos

submarinos existentes no planeta e entre que pontos estão ligados



32

Analógico VS. Digital_____ Para que o mundo entrasse numa era tecnológica foi preciso que os seus sistemas analógicos

fossem transformados em sistemas digitais portanto vamos fazer uma breve explicação de

uma transição entre sistemas analógicos e digitais de um sistema simples.

Para que uma onda analógica seja transformada em sinais digitais é preciso retirar amostras da

onda inicial da seguinte forma:

Fig.37 (Slides aula LSDI,2014)

Amostragem e quantificação da variação da temperatura ao longo de um dia.

Cada ponto que está marcado na onda analógica é uma amostra que é passada para o

sistema digital. Essa amostra não é o valor exato que está na onda em determinado

tempo mas sim uma aproximação. Neste caso as temperaturas que são tiradas para

amostra são valores inteiros aproximados aos valores que estão na onda, como se

pode ver na parte direita da figura.

Neste caso os valores das amostras foram tirados de hora a hora e foram aproximados

aos números inteiros. Se quiséssemos que a conversão perdesse o mínimo de

informação poderíamos tirar mais amostras por hora (melhorar a amostragem) e os

valores das amostras em vez de serem inteiros podiam ter uma casa decimais

(melhorar a quantificação)

32 30 28 26 24 22 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0

T (ºC) 28

29

28

3 , 28

6 , 28

28 , 1



33

Para explicar melhor estes processos de conversão vemos um novo caso:


Este caso tem mais uma etapa que o anterior. Além das amostras tiradas periodicamente

(amostragem) e a aproximação das amplitudes a um conjunto finito de valores (quantificação),

existe ainda a codificação que consiste em passar representar esses valores por um código

binário (codificação).

Tanto a informação analógica como a informação digital pode ser armazenada em vários tipos

de memórias.

Por exemplo, o áudio analógico pode ser armazenado num disco de vinil sem haver conversão

ou esse áudio pode ser convertido a digital e ser armazenado num CD ou DVD.




34


Hoje em dia maior parte dos sistemas são analógicos e digitais (sistemas híbridos) como o caso

de ouvir um CD:


D/A Amplificador



35

Vantagens e desvantagens do sistema digital em

relação ao analógico

Vantagens:

Reprodutibilidade dos resultados: um sistemas digital produz sempre os mesmos

resultados enquanto que os resultados dos sistemas analógicos podem ser alterados

por temperatura, tensões da fonte, envelhecimento de componentes entre outros

fatores.

Facilidade de projeto: podemos fazer um projeto digital sem grande conhecimento

acerca do funcionamento de condensadores, transístores ou outros dispositivos.

Flexibilidade e funcionalidade: depois de uma conversão para digital um problema

pode ser resolvido usando um conjunto de passos lógicos. Por exemplo, podemos

codificar uma gravação de voz de modo que só seja reproduzível para quem tiver a

password o que em sistemas analógicos seria muito complexo.

Programabilidade: há grande facilidade para idealizar, escrever e depurar programas

digitalmente.

Velocidade: os dispositivos digitais são muito mais rápidos. Num circuito dos mais

rápidos um transístor pode comutar em menos de 10 pico segundos.

Economia: um único circuito pode desenvolver diferentes tipos de funções e estes

circuitos são produzidos em massa a muito baixo custo. Além do custo de produção

existe o custo de energia que no cado dos sistemas digitais é muito menor é sistemas

de alta complexidade.

Maior imunidade ao ruído

Fontes diversas - podermos ter no mesmo domínio digital sinais provenientes de

fontes diversas (voz, vídeo, dados).

Desvantagens:

Perda de informação: como vimos anteriormente muitos dos dados recolhidos vêm em

analógico e quando é convertido há sempre informação que se perde. Apesar dos

avanços melhorarem a conversão a infinidade de informação que está numa onda

analógica nunca vai ser conseguida. O importante é que a perda não seja relevante



36

para o utilizador (ex. CD de áudio de alta qualidade, o utilizador não percebe nenhuma

diferença para o sinal original)

Maior complexidade dos dispositivos

Banda de frequência - Normalmente os dispositivos analógicos usam uma maior banda

de frequências para a mesma informação do sinal analógico



37

Rede com integração de

serviços______________ Antigamente cada serviço tinha um operador diferente porquanto que hoje em dia cada

operador tem grande parte dos serviços digitais. Esta união de serviços só foi possível graças a

digitalização de que falamos anteriormente.

Os primeiros serviços que começaram a existir foram o telefone e a televisão, depois vieram a

TV Cabo, os telemóveis e a internet. Cada um destes serviços era oferecido por operadores

diferentes e por redes diferentes e uma prova disso é que ao fim do mês tínhamos uma conta

do telefone e da internet, outra da TV Cabo e ainda outra dos telemóveis (se fossem pós-

pagos). Devido a algumas parcerias conseguimos que um operador oferecesse mais serviços

mas também se deve a modernização da rede digital.

A modernização da rede digital faz com que uma simples ligação de fibra ótica aos servidores

de um destes operadores consigam unir vários serviços como tv cabo (com box e/ou coaxial),

internet (com e/ou sem fios) e telefone.

Podemos mostrar um exemplo da MEO:

Fig.42 (meo.pt, 2014)



38

Este sistema demonstra muito bem a união de sistemas e como uma única ligação digital serve

como suporte para tantos serviços em nossa casa.

Acho que realmente essa união de serviços além de facilitar muito as ligações de uma casa

permite que os serviços sejam mais baratos melhorando a qualidade de vida da sociedade. A

única coisa que poderia melhorar era tornar a rede totalmente sem fios. Se cada dispositivo

tivesse um recetor de uma rede sem fios com frequências diferentes esses aparelhos

passariam a precisar unicamente de uma fonte de alimentação o que facilitaria muito a

questão dos cabos e permitiriam novas funções remotas entre dispositivos. Se esses recetores

fossem incluídos numa máquina de lavar e outros eletrodomésticos poderíamos ter uma casa

domótica sem grandes custos.

Assim com este texto podemos verificar que conseguimos evoluir de uma rede, um serviço um

operador para um operador que oferece múltiplos serviços através de uma só rede digital.



39

Conclusão______________

Com a elaboração deste relatório, concluíram-se alguns pontos relativos à evolução das redes

de comunicação.

A evolução tecnológica foi demonstrada ao longo do trabalho mas temos a certeza que

continuará a existir e que, quase sempre, irá melhorar ou facilitar a vida do ser humano. As

redes de comunicação tiveram um grande desenvolvimento durante o séc. XX/XXI e a união

dessas redes de comunicação numa só rede digital onde existem todos os serviços foi uma das

evoluções mais importantes.

Podemos concluir que essa integração de serviços foi muito benéfica para o consumidor

melhorando assim o dia-a-dia de qualquer pessoa.



40

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http://www.dfisica.ubi.pt/~rboucho/sdi/folhas%20de%20apoio/VANTAGENS_CIRC_DIGIT_REL_ANALOG.pdf

http://www.dfisica.ubi.pt/~rboucho/sdi/folhas%20de%20apoio/VANTAGENS_CIRC_DIGIT_REL_ANALOG.pdf

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